O outro lado das renováveis: o fim de vida e a circularidade dos painéis fotovoltaicos

A energia fotovoltaica é um dos vetores energéticos renováveis mais apelativos para a geração de eletricidade de forma limpa. A ela estão associadas diversas vantagens, entre as quais o facto de ser uma fonte energética segura, eficiente e que pode ser amplamente distribuída, contribuindo desta forma para a transição energética associada à descarbonização ¹.

É a terceira fonte energética renovável mais utilizada no mundo – graças à acelerada evolução da tecnologia - e prevê-se que a energia gerada a nível global exceda os 8.500 GW até 2050 ². Vários países estabeleceram planos de desenvolvimento fotovoltaico com o objetivo de estimular a indústria fotovoltaica e acelerar o processo de transição energética. E Portugal não foi exceção.

A nível nacional foi desenvolvido o Plano Nacional de Energia e Clima (PNEC), com metas ambiciosas definindo que, até 2030, o país deveria alcançar uma capacidade fotovoltaica de 9 GW ³. Em 2022, o nosso país aumentou a sua capacidade solar fotovoltaica instalada em 718 MW, tendo-se verificando um dos maiores incrementos num só ano em Portugal: cerca de 42% comparativamente a 2021 ⁴. De acordo com a Direção Geral de Energia e Geologia (DGEG), de 2013 a outubro de 2022, em termos relativos, a energia fotovoltaica tinha evoluído de uma potência instalada de 299 MW para 2.419 MW ⁴.

Esta aposta na energia fotovoltaica, porém, tem um revés negativo que não deve ser ignorado: o que está a ser feito com os painéis fotovoltaicos em fim de vida?

Um painel fotovoltaico atinge o fim de vida quando o seu nível de eficiência desce para os 80% ². Embora a vida útil dos painéis ronde, em média, 25 a 30 anos, estima-se que, à data atual, exista um número significativo de painéis fotovoltaicos que estejam a chegar ao seu fim de vida, originando uma elevada quantidade de resíduos.

Estes resíduos são atualmente encaminhados para aterro e/ou incineração, sem possibilidade de reciclagem. Prevê-se que, até 2050, com o continuar da elevada taxa de implementação de painéis fotovoltaicos, se produzam cerca de 60-70 milhões de toneladas de resíduos de painéis fotovoltaicos em todo o mundo ².

No entanto, estes podem conter materiais de elevado valor acrescentado, como a prata, o silício e o cobre, que foram considerados como críticos pela Comissão Europeia, devido à previsão da sua escassez.

Esta problemática tem merecido alguma atenção, na forma de projetos de inovação. No entanto, estes têm-se focado essencialmente na melhoria da eficiência da capacidade de produção dos painéis, sendo que raramente são considerados estudos relativos ao desmantelamento e reciclagem de painéis em fim de vida.

Porém, existem já a nível mundial alguns estudos e projetos que tentaram dar resposta à implementação destes processos, considerando que a recuperação dos resíduos gerados possa suportar a implementação de processos de reciclagem como uma opção economicamente viável. A reciclagem dos painéis fotovoltaicos pode, de facto, economizar a extração de recursos naturais e reduzir o custo de produção com a incorporação dos resíduos gerados na produção dos novos painéis. Este é, por exemplo, o caso do silício: com o reaproveitamento deste material, os custos associados à sua reincorporação serão inferiores comparativamente aos seus custos de produção, uma vez que a produção do silício é um processo que apresenta elevados consumos de energia ¹.

Atualmente, em Portugal, os processos de recuperação, reciclagem ou valorização dos diferentes materiais que compõem os painéis fotovoltaicos são praticamente inexistentes ou pouco estruturados. Neste contexto, e com a necessidade identificada de se implementar um sistema de desmantelamento e reciclagem de painéis fotovoltaicos, o INEGI, em parceria com a E-Cycle - Associação de Produtores de Equipamentos elétricos e eletrónicos, procurou criar uma solução.

Este projeto teve como objetivo analisar e avaliar a viabilidade técnico-económica e ambiental da instalação e implementação de uma linha de produção direcionada ao desmantelamento e reciclagem de painéis fotovoltaicos, com a consequente recuperação dos materiais presentes na sua composição.

A execução do projeto dividiu-se em duas fases, sendo uma primeira dedicada à análise técnico-económica e ambiental dos processos de reciclagem dos painéis fotovoltaicos. Para tal, foram analisados 16 cenários comparativos de vários processos e subprocessos, com o objetivo de se encontrar opções viáveis e sustentáveis de implementação da reciclagem destes painéis. Foram analisados investimentos e custos, CAPEX (Capital Expenditure) e OPEX (Operational Expenditure), respetivamente, envolvidos na implementação das linhas produtivas, assim como indicadores de custo-benefício, nomeadamente retorno sobre o investimento (Return on Investment - ROI) e o período de Payback.

Numa segunda fase, analisou-se o potencial de empresas, no mercado nacional, com interesse em incorporar os materiais provenientes do processo de reciclagem dos painéis fotovoltaicos. Apesar de a amostra da análise ter sido reduzida, relativamente ao universo em consideração, foi identificado interesse para a maioria dos materiais que compõem os painéis fotovoltaicos, nomeadamente no que diz respeito ao alumínio, vidro temperado, EVA (acetato de vinilo), silício e cobre triturado, tendo sido as empresas de maior dimensão e situadas na região norte as que mais demonstraram este interesse.

Considera-se assim crítica a reciclagem dos painéis fotovoltaicos, sendo essencial analisar simbioses industriais, de forma a perceber em maior detalhe o interesse de empresas na troca de recursos e benefícios. A necessidade de valorizar os materiais constituintes destes painéis pode tornar os fabricantes mais responsáveis pela recuperação dos mesmos, contribuindo para uma economia circular, reduzindo assim a extração de matérias-primas virgens.

Constatou-se ao longo do estudo realizado que a partilha de informação é, ainda, um verdadeiro desafio, sendo necessário impulsionar a comunicação entre as organizações, diminuir o sigilo empresarial e promover sinergias que, sendo criadas, trarão benefícios para ambas as partes, quer para a sociedade, quer para o país.

Bibliografia

[1] Xu, Y., Li, J., Tan, Q., Peters, A. L., & Yang, C. (2018). Global status of recycling waste solar panels: A review. In Waste Management (Vol. 75). https://doi.org/10.1016/j.wasman.2018.01.036

[2] Gahlot, R., Mir, S., & Dhawan, N. (n.d.). Recycling of Discarded Photovoltaic Solar Modules for Metal Recovery: A Review and Outlook for the Future. Energy & Fuels, 0(0). https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.2c02847

[3] DGEG. (2019). Plano Nacional Energia e Clima 2021-2030 (PNEC 2030).

[4] DGEG. (2022). Ficha Técnica Título: Estatísticas rápidas das renováveis.